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Esto no es mio, pero puede ser interesante



Indice
Instalación de sistemas de protección contra descargas atmosféricas en embarcaciones menores.

1. Objeto

2. Introducción

3. Nivel ceráunico y líneas isoceráunicas

4. Concepto de rayo

5. Efectos de los rayos

6. Pararrayos

7. Cono de protección

8. Detalles constructivos del sistema.
a. Conductividad
b. Conexionado y disposición
c. Placa de descarga y puesta a masa:
d. Precauciones.
9. Recomendaciones

10. Clasificación de las embarcaciones (acorde al material del casco)
a. Casco de acero
b. Casco y mástiles de madera
c. Casco de madera con mástiles metálicos
d. Casco de acero y mástiles de madera
e. Embarcaciones mixtas
f. Casco de hormigón armado
11. Mantenimiento

12. Consideraciones especiales: Antenas.
a. Antena con capacidad para resistir el rayo
b. Antena sin capacidad para resistir el rayo


13. Protección de las Personas

14. Consultas


Instalación de sistemas de protección contra descargas atmosféricas en embarcaciones menores.

1. Objeto:
Encontramos a menudo inquietudes sobre dispositivos de protección contra descargas atmosféricas (rayos) en embarcaciones menores. La escasa bibliografía sobre el tema influyó para elaborar el presente trabajo.
El objeto del presente es brindar una orientación acerca de la implementación de un sistema pararrayos en embarcaciones de pequeño porte.
2. Introducción:
Una embarcación navegando representa conducción prominente sobre una planicie, estando por lo tanto más expuesto a ser alcanzado por un rayo, que el resto del medio que lo circunda (ver figura 1).
A pesar de ello, la probabilidad de que efectivamente sea alcanzada por un rayo es considerablemente baja, ya que el mar posee un bajo nivel ceráunico.


Figura 1 - Distribución de cargas entre una embarcación y su entorno.
3. Nivel ceráunico y líneas isoceráunicas:
Línea isoceráunica es la que une puntos de la superficie terrestre con igual número de días en los que se pueden observar truenos (si solo se ven relámpagos no se computan) en un intervalo de tiempo. Aunque estas líneas no dan indicación precisa de intensidad, duración, etc., de las tormentas eléctricas, se ha comprobado que constituyen una eficiente referencia sobre la probabilidad de caída de rayos.
Las regiones tropicales son las que tienen más tormentas y muy intensas, ocurriendo lo contrario en las zonas de alta montaña, de intenso frío o marítimas.
En base a las líneas isoceraunicas, se confecciona una carta ceráunica, mapa en donde están representadas las líneas isoceráunicas anteriormente descriptas.
4. Concepto de rayo:
El rayo es la unión violenta de las cargas positivas y negativas, constituyendo una descarga eléctrica a través de gases de baja conductividad.
Las descargas pueden ocurrir de nube a nube o de nube a tierra. Estas últimas son a las que nos referiremos, por ser las que provocan daños tanto en tierra, como en el agua.
Usualmente las nubes están cargadas negativamente en su base y positivamente en su parte superior. Por inducción electrostática la tierra resultará positiva inmediatamente debajo de tal nube. Se establece así una diferencia de potencial enorme, produciéndose el rayo cuando se vence la rigidez dieléctrica del medio (aire o vapor de agua). Simultáneamente con el rayo se produce la luz (relámpago) y sonido (trueno).
Aproximadamente la mitad de los rayos constituyen descargas simples y la otra mitad corresponde a rayos compuestos por descargas múltiples de rápida sucesión.
Así como en la nube se forman centros de carga, algo similar ocurre en la tierra, pues hay suelos más conductores que otros, teniéndose en cuenta que las cargas en la tierra se mueven según la inducción que impone la nube.
Dado que la nube puede cubrir grandes superficies terrestres, su influencia electrostática será importante. Puede haber de este modo muchos centros de carga.
El rayo incidirá sobre el elemento que le signifique mayor conductividad y sea capaz de aportar más cargas al fenómeno. También pueden producirse descargas superficiales entre ellos al desaparecer la carga inductora como consecuencia de rayos de nube a nube.
El inicio de la descarga en una primera instancia es invisible, en la cual varios pilotos se acercan a tierra, a modo de ramificaciones. Cuando el camino trazado por los pilotos queda ionizado, se inicia la descarga de retorno principal, originando las descargas visibles.


Figura 2 - Distintos tipos de descargas atmosféricas

5. Efectos de los rayos:
 Mecánicos: destrucción de elementos afectados.
 Térmicos: incendios, volatilización de metales por fusión.
 Fisiológicos: quemaduras, parálisis, y a menudo, la muerte.
 Eléctricos: generación de tensiones de paso y de contacto, por circulación de corriente de descarga, producción de corrientes inducidas en conductores o piezas metálicas próximas y paralelas a la corriente de descarga.
6. Pararrayos
Un sistema pararrayos es un elemento que se compone de tres partes:
 Parrayo propiamente dicho
 Cable o elemento conductor
 Tierra Física (en el caso de embarcaciones, el elemento que asegure contacto eléctrico con el agua).









Figura 3 - Extremos de pararrayos en instalaciones terrestres.
7. Cono de protección.


Figura 4 - Cono de protección de un pararrayos
Correctamente instalado, un sistema de protección contra descargas atmosféricas puede brindar un ángulo de protección de aproximadamente 45 grados, dependiendo del tipo de elemento a instalar.
8. Detalles constructivos del sistema.
a. Conductividad
 La resistencia total desde el pararrayos hasta la placa será de menos de 0,03 ohms.
b. Conexionado y disposición
 Las interconexiones deben ser mínimas;
 La trayectoria será lo más sencilla posible, evitando curvas pronunciadas y ángulos rectos, según se detalla a continuación:

Figura 5: Diferentes formas de efectuar el tendido de la línea de bajada.

 La sección del conductor de bajada será de cobre de 50 mm2, por lo menos.
 El elemento receptor (punta del pararrayo) deberá estar dispuesto de tal forma que sobresalga por lo menos 15 cm con respecto a cualquier otro elemento que este montado.
c. Placa de descarga y puesta a masa:
 la placa de contacto directo con el agua será de cobre, de más de 0,2 m2 de superficie, y de un espesor que no sea inferior a 4 mm, fijado en una posición tal que se encuentre en todo momento en contacto con el agua, en cualquier condición de navegación. (ver figura 8).